CN111071884A - 电梯系统受拉构件表面异常检测 - Google Patents

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Abstract

一种用于电梯系统的受拉构件的健康监测系统，其包括：一个或多个光发射器，所述一个或多个光发射器被配置成将光信号指向电梯系统受拉构件；以及一个或多个光接收器，所述一个或多个光接收器被配置成接收从电梯系统带的荧光表面反射的光信号。在一个或多个光接收器处接收的反射的光信号中的不连续性指示电梯受拉构件中的异常。一种对电梯系统的受拉构件进行健康监测的方法，其包括：将光信号从光发射器朝向电梯受拉构件的荧光表面传送，以及从荧光表面朝向光接收器反射光信号。在光接收器处接收的反射的光信号中的不连续性指示电梯受拉构件中的异常。

Description

电梯系统受拉构件表面异常检测
技术领域
示例性实施例涉及电梯系统的领域。更特定地，本公开涉及对电梯系统的受拉构件进行健康监测，例如对涂覆的带或绳进行健康监测。
背景技术
电梯系统利用可操作地连接到与例如机器和曳引滑轮结合的对重和电梯轿厢的一个或多个受拉构件，以沿井道悬挂和驱动电梯轿厢。在一些系统中，受拉构件是具有在护套（jacket）中保留的一个或多个受拉元件的带。受拉元件可由例如钢丝或其它材料（诸如碳纤维复合材料）形成。受拉元件支撑负载，并且护套容纳受拉元件并将剪切力（shearforce）传递至曳引滑轮。
由于例如过度的磨损、破裂、异物损坏和其它异常引起的受拉构件的退化，降低了受拉构件和电梯系统的性能，并且可能要求受拉构件要被维修和/或更换。当前，对护套的评估每隔大约一年通过由服务人员执行的手动检查来执行，这是非常劳动密集的并且也可能是不准确的（由于对井道中受拉构件的受限访问）。
发明内容
在一个实施例中，一种用于电梯系统的受拉构件的健康监测系统，包括：一个或多个光发射器，所述一个或多个光发射器被配置成将光信号指向电梯系统受拉构件；以及一个或多个光接收器，所述一个或多个光接收器被配置成接收从电梯系统带的荧光表面反射的光信号。在所述一个或多个光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个光发射器位于所述电梯系统的一个或多个滑轮处。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个滑轮是所述电梯系统的曳引滑轮。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个光接收器被配置成当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警传送到电梯控制系统。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述电梯控制系统被配置成响应于所述告警而采取一个或多个动作。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
在另一个实施例中，电梯系统包括：井道、可沿所述井道移动的电梯轿厢、受拉构件，所述受拉构件可操作地连接到所述电梯轿厢以使所述电梯轿厢沿所述井道移动、以及用于所述受拉构件的健康监测系统。所述健康监测系统包括一个或多个光发射器，所述一个或多个光发射器被配置成将光信号指向所述电梯系统受拉构件；以及一个或多个光接收器，所述一个或多个光接收器被配置成接收从电梯系统带的荧光表面反射的光信号。在所述一个或多个光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述荧光表面是涂敷于所述电梯受拉构件的护套的荧光涂料层。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个光发射器位于所述电梯系统的一个或多个滑轮处。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个滑轮是所述电梯系统的曳引滑轮。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述一个或多个光接收器被配置成当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警传送到电梯控制系统。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述电梯控制系统被配置成响应于所述告警而采取一个或多个动作。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
在又另一实施例中，一种对电梯系统的受拉构件进行健康监测的方法，包括：从光发射器朝向电梯受拉构件的荧光表面传送光信号；以及从所述荧光表面朝向光接收器反射所述光信号。在所述光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警从所述光接收器传送到电梯控制系统。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
额外地或备选地，在该实施例或其他实施例中，所述荧光表面是涂敷于所述电梯受拉构件的护套的荧光涂料层。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，类似元件被相似地标号：
图1是电梯系统的示意图；
图2是电梯系统受拉构件的实施例的横截面图；
图3A是用于电梯受拉构件的受拉元件的实施例的横截面图；
图3B是用于电梯受拉构件的受拉元件的另一实施例的横截面图；
图4是电梯系统的受拉构件的健康监测系统的示意图；
图5是电梯系统受拉构件的实施例的平面图；以及
图6是对电梯系统受拉构件进行健康监测的方法的实施例的示意图。
具体实施方式
本文中参考附图，通过示例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
图1中示出的是示例性曳引电梯系统10的示意图。本文中不讨论对于理解本发明不要求的电梯系统10的特征（诸如，导轨、安全设备等）。电梯系统10包括电梯轿厢14，该电梯轿厢14利用一个或多个受拉构件（例如带16）可操作地在井道12中悬挂和/或推进。然而在下面的描述中，带16是在电梯系统中被利用的受拉构件，但本领域技术人员将容易领会，本公开可被利用有其它受拉构件（例如绳或编织带（braided tape））。一个或多个带16与滑轮18和52相互作用，以围绕电梯系统10的各个组件而布线（route）。滑轮18被配置成转向器（diverter）、偏转器（deflector）或惰滑轮，并且滑轮52被配置成由机器50驱动的曳引滑轮。曳引滑轮52通过机器50的运动驱动、移动和/或推进（通过曳引）一个或多个带16，该一个或多个带16围绕曳引滑轮52而布线。转向器、偏转器或惰滑轮18不由机器50驱动，但是帮助引导围绕电梯系统10的各个组件的一个或多个带16。一个或多个带16还可被连接到对重22，该对重22用于帮助平衡电梯系统10并减少在操作期间曳引滑轮两侧上的带张力中的差异。滑轮18和52各自具有直径，所述直径可以彼此相同或不同。
在一些实施例中，电梯系统10可以将两个或更多带16用于悬挂和/或驱动电梯轿厢14。此外，电梯系统10可以具有各种配置，使得一个或多个带16的两侧与滑轮18、52接合，或者一个或多个带16的仅一侧与滑轮18、52接合。图1的实施例示出了1：1的绳布置，在该绳布置中一个或多个带16在电梯轿厢14处和在对重22处端接，而其它实施例可利用其它绳布置。
带16被构造成满足带寿命要求并且具有平稳的操作，同时足够坚固以能够满足用于悬挂和/或驱动电梯轿厢14和对重22的强度要求。
图2提供了示例性带16构造或设计的横截面示意图。带16包括多个受拉元件24，所述多个受拉元件24沿带16纵向延伸并且跨带宽度26而布置。受拉元件24至少部分地封闭在护套28中，以限制受拉元件24在带16中相对于彼此的移动并且以保护受拉元件24。护套28限定了被配置成与曳引滑轮52的对应表面相互作用的曳引侧30。护套28的主要功能是在带16和曳引滑轮52之间提供足够的摩擦系数，以在带16和曳引滑轮52之间产生所期望的曳引量。护套28还应该将曳引负载传送到受拉元件24。此外，护套28应该是耐磨的、耐疲劳的并且保护受拉元件24免受冲击破坏、免暴露于环境因素（诸如例如化学物质）。
用于护套28的示例性材料包括热塑性和热固性聚氨酯的弹性体，热塑性聚酯弹性体，乙丙二烯弹性体，氯丁二烯、氯磺酰基聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚丙烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸弹性体，含氟弹性体，有机硅弹性体，聚烯烃弹性体，苯乙烯嵌段和二烯弹性体，天然橡胶或其组合。如果其它材料足以满足带16的所要求的功能，则可使用其它材料来形成护套材料28。
带16具有带宽度26和带厚度32，其具有大于1的带宽度26与带厚度32的纵横比。带16进一步包括与曳引侧30相对的背侧34和在曳引侧30与背侧34之间延伸的带边缘36。尽管在图2的实施例中图示了六个受拉元件24，但是其它实施例可包括其它数量的受拉元件24，例如4、10或12个受拉元件24。此外，尽管图2的实施例的受拉元件24基本相同，但是在其它实施例中，受拉元件24可彼此不同。尽管在图2中图示了具有矩形横截面的带16，要领会，具有其它横截面形状的带16在本公开的范围内被构思。
现在参考图3A，受拉元件24可以是多个线材38（例如，钢丝38），其在一些实施例中形成为一个或多个线股（strand）40。在诸如图3B中所示的其它实施例中，受拉元件24可包括部署在基质材料44中的诸如碳纤维、玻璃纤维芳族聚酰胺纤维或它们的组合之类的多个纤维42。诸如聚氨酯、乙烯基酯或环氧树脂之类的材料以及其它热固性材料和例如热固性聚氨酯材料可作为基质材料被利用。尽管在图3B的实施例中图示了圆形横截面受拉元件几何形状，但是其它实施例可包括诸如矩形或椭圆形之类的不同的受拉元件横截面几何形状。尽管在图2中的受拉元件24的横截面几何形状被示出为相同的，但是在其它实施例中，受拉元件的横截面几何形状可以彼此不同。此外，尽管在带16的上下文中描述了本公开，但是本领域的技术人员将容易领会，本公开可容易地适用于利用其它类型的受拉构件（例如，涂覆的绳）的电梯系统10。此外，本公开不仅可以被利用有受拉构件，而且也可以被利用有补偿构件。
参考图4，电梯系统10包括健康监测系统60。健康监测系统60包括一个或多个光发射器62和一个或多个光接收器64。光发射器62和光接收器64位于井道12中的例如电梯系统10的曳引滑轮52处。
再次参考图2，带16的背侧34包括沿带16长度连续地延伸的一个或多个荧光部分66。荧光部分66可完全覆盖背侧34，或者如图5中所示的那样，可以是沿带16长度延伸的一个或多个条纹。在一些实施例中，荧光部分66是涂敷于护套28的一个或多个荧光涂料层或其他荧光涂层，而在其他实施例中，荧光部分66被嵌入到护套28材料中。
再次参考图4，光发射器62和光接收器64被指向带16，尤其是被指向荧光部分66，使得通过光发射器62发射的光68从荧光部分66反射回来到光接收器64。在操作中，光发射是连续的，并且护套28中的表面异常（诸如破裂、点蚀、异物损坏）导致荧光部分66中的不连续性。照此，在光接收器64处反射的光的不连续接收指示护套28中的表面异常。
参考图6，示出了监测带16情况的方法的示意图。在框100处，从光发射器62朝向带16的荧光部分66连续地传送光信号。在框102处，从荧光部分66朝向光接收器64反射光信号。在框104处，光接收器64接收反射的光信号并在框106处针对连续性评估光信号。在框108处，由光接收器64将在光接收器64处接收的光信号中的不连续性确定为带16的表面异常，例如，破裂、点蚀或异物损坏。在框110处，光接收器64向电梯控制系统70传送诸如告警或警告之类的信号。控制系统70可响应于来自光接收器64的告警而在框112处采取动作，诸如联系服务技术员来对带16执行目视检查或停止电梯系统10的操作。
本文所公开的系统和方法允许连续监测电梯带16的情况，其中相对于单独依赖于带16的手动目视检查的系统而言，可节省相当大量的时间和劳动。
用语“大约”旨在包括与基于提交申请时可用的设备的特定量的测量相关联的误差程度。
本文所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解，用语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件组件和/或其群组。
尽管参考一个或多个示例性实施例已经描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定状况或材料适于本公开的教导。因此，旨在的是本公开不限于作为用于执行本公开所构思到的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种用于电梯系统的受拉构件的健康监测系统，包括：
一个或多个光发射器，所述一个或多个光发射器被配置成将光信号指向电梯系统受拉构件；以及
一个或多个光接收器，所述一个或多个光接收器被配置成接收从电梯系统带的荧光表面反射的光信号；
其中，在所述一个或多个光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
2.根据权利要求1所述的健康监测系统，其中，所述一个或多个光发射器部署在所述电梯系统的一个或多个滑轮处。
3.根据权利要求2所述的健康监测系统，其中，所述一个或多个滑轮是所述电梯系统的曳引滑轮。
4.根据权利要求1所述的健康监测系统，其中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的健康监测系统，其中，所述一个或多个光接收器被配置成当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警传送到电梯控制系统。
6.根据权利要求5所述的健康监测系统，其中，所述电梯控制系统被配置成响应于所述告警而采取一个或多个动作。
7.根据权利要求6所述的健康监测系统，其中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
8.一种电梯系统，包括：
井道；
可沿所述井道移动的电梯轿厢；
受拉构件，所述受拉构件可操作地连接到所述电梯轿厢以使所述电梯轿厢沿所述井道移动；以及
用于所述受拉构件的健康监测系统，所述系统包括：
一个或多个光发射器，所述一个或多个光发射器被配置成将光信号指向所述电梯系统受拉构件；以及
一个或多个光接收器，所述一个或多个光接收器被配置成接收从电梯系统带的荧光表面反射的光信号；
其中，在所述一个或多个光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
9.根据权利要求8所述的电梯系统，其中，所述荧光表面是涂敷于所述电梯受拉构件的护套的荧光涂料层。
10.根据权利要求8所述的电梯系统，其中，所述一个或多个光发射器部署在所述电梯系统的一个或多个滑轮处。
11.根据权利要求10所述的电梯系统，其中，所述一个或多个滑轮是所述电梯系统的曳引滑轮。
12.根据权利要求8所述的电梯系统，其中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
13.根据权利要求8所述的电梯系统，其中，所述一个或多个光接收器被配置成当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警传送到电梯控制系统。
14.根据权利要求13所述的电梯系统，其中，所述电梯控制系统被配置成响应于所述告警而采取一个或多个动作。
15.根据权利要求14所述的电梯系统，其中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
16.一种对电梯系统的受拉构件进行健康监测的方法，包括：
从光发射器朝向电梯受拉构件的荧光表面传送光信号；以及
从所述荧光表面朝向光接收器反射所述光信号；
其中，在所述光接收器处接收的所述反射的光信号中的不连续性指示所述电梯受拉构件中的异常。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述异常是破裂、点蚀、过度磨损或异物损坏中的一个或多个中的一个或多个。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：当检测到所述电梯受拉构件中的异常时将告警从所述光接收器传送到电梯控制系统。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述电梯控制系统响应于所述告警而停止所述电梯系统的操作或通知技术员来执行所述电梯受拉构件的检查。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述荧光表面是涂敷于所述电梯受拉构件的护套的荧光涂料层。
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